钙钛矿太阳能电池(PSCs)经过十年的研发,以器件稳定性为目标的成果远远落后于光电转换效率的进步,这是其商业化的主要障碍。尽管正在迅速深入了解材料、器件结构和模块的内在和外在降解机制的起源,以及为提高器件内功能层的稳定性以抑制相和晶体结构而开发的合成策略转变、离子迁移、形态退化、表面和本体化学反应,正在形成一种共识,即系统封装在器件和模组架构中必不可少,以有效抵抗恶劣的户外老化因素。北京理工大学陈棋和Yujing Li等人通过关注PSCs封装研究的基础和技术发展,讨论了封装在对抗水分和氧气侵入的常识中的作用,主要依赖于封装材料的选择和封装结构的优化,以及更宽泛的封装感,避免铅泄漏,提高器件中各种材料的内在稳定性。
本文要点:
1)首先,研究人员总结了各种光电器件(发光二极管、有机光伏电池、硅太阳能电池)中当前最先进的封装方法,以了解它们对 PSC 的可能影响。
2)然后,针对水分和氧气稳定性、光稳定性和热稳定性、湿热稳定性和热循环稳定性,本综述重点强调了封装对这些稳定性的影响。
3)研究人员主张建立标准和一致的程序来评估封装材料和封装器件的稳定性,以便进行更量化的调查和比较。
4)最后,通过对封装的系统概念,即内部封装,如晶界封装、表面和界面封装以及器件级外部封装,总结了多种技术中的当前封装材料。该综述提供了对未来材料设计的展望,有望激发PSC封装技术的未来发展。
Sai Ma, et al. Development of encapsulation strategies towards the commercialization of perovskite solar cells, Energy Environ. Sci., 2021,
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ee/d1ee02882k